بهینه­سازی شبکه­های آبرسانی با استفاده از الگوریتم اجتماع مورچگان و در نظر گرفتن رابطه دبی فشار در گره­ها

مسئله حداقل نمودن هزینه ساخت شبکه های آبرسانی در چند دهه اخیر مدنظر بسیاری از محققین قرار گرفته است این امر به دو طریق بهینهسازی شکل شبکه جهت دارا بودن حداقل لوله های مورد نیاز و یا بهینه ( کمینه ) سازی قطر لوله های موجود در شبکه به منظور کاهش هزینه های ساخت انجام می گیرد. مدل تحلیل هیدرولیکی اکثر مسائل بهینه سازی شبکه های آبرسانی، مصارف (نیازهای گرهی) را بدون توجه به فشار موجود در آن گره، تامین شده فرض کرده و با این فرض اقدام به تحلیل شبکه می نمایند. استفاده از روشهای رایج تحلیل هیدرولیکی شبکه ( مبتنی بر تقاضا) که دبی خروجی از گره ها را صرفنظر از مقدار فشار در آنها ثابت فرض می کنند به دلیل تولید جوابهای غیرواقعی برای پارامترهای هیدرولیکی در شرایط غیرنرمال قادر به نشان داده شرایط واقعی سیستم نمی باشد. اما در عمل میزان دبی قابل دسترس در هر گره متناسب با فشار موجود در آن گره تغییر می کند. با در نظر گرفتن اثر فشار گره بر میزان دبی قابل برداشت از گره در تحلیل هیدرولیکی شبکه های آب ( روش شبیه سازی مبتنی بر فشار) می توان رفتار واقعی شبکه را در هنگام کمبود فشار ( در شرایط غیرنرمال) شبیه سازی کرد. از طرف دیگر حل مسائل بهینه سازی با روشهای ریاضی معمول بسیار وقت گیر و هزینه بر و درمواردی غیر ممکن است درسالهای اخیر محقق توجه ویژه ای به الهام گیری از طبیعت داشته اند و سعی نموده اند تا بتوانند راه حل مسائل خویش را از رفتارهای موجود در طبیعت بیابند. یکی از این روشها الگوریتم جامعه مورچگان می باشد که کاربرد آن در بهینه سازی شبکه های آبرسانی هنوز عمومیت نیافته و نقاط ضعف و قوت آن بطور کامل اشکار نشده است دراین مقاله یک برنامه کامپیوتری تهیه شده است که در آن ضمن تعیین پارامترهای مناسب برای الگوریتم مورچگان در بهینه سازی شبکه های آبرسانی ، به منظور ارزیابی واقعی تر این الگوریتم از مدل تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر فشار استفاده شده است. برای ارزیابی روش از یک شبکه نمونه ا ستفاده شده و نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از دیگر روشهای بهینه سازی و همچنین مدل تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر تقاضا مقایسه شده اند. همچنین نقاط ضعف و قوت الگوریتم بهینه سازی اجتماع مورچگان در استفاده از روش شبیه سازی مبتنی بر فشار مورد بررسی قرار می گیرد.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی ، الگوریتم اجتماع مورچگان ، شبکه های آبرسانی ، تحلیل مبتنی بر فشار